有机波谱分析课件第三章 红外光谱1.ppt

化学化工学院: 裴强
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第三章红外光谱
有机结构分析课件
学习要求:
1、了解红外光谱的一般原理
2、了解红外光谱的特点及实验方法
3、掌握官能团的吸收波数与结构的关系
4、掌握红外光谱解析的步骤、熟练运用红外光谱解析有机分子结构
一
二
四
三
六
五
红外光谱的一般概述
红外吸收光谱仪
红外光谱的基本原理
红外光谱与分子结构的关系
烃的特征吸收峰
红外光谱的应用
一、红外光谱的一般概述
简单地说,当用一束波长连续变化的单色红外光线透射某一物质时,该物质的分子对某些波长的红外光线进行选择性的吸收,从而使各种波长的红外线对该物质具有不同的透射率,若以波长或波数为横坐标,以百分吸收率为纵坐标,这样记录下来的曲线图形,就是该物质的红外光谱。
红外光谱以波长(或波数)为横坐标,以表示吸收带的位置。以透射百分率(Transmittance %,符号T%)为纵坐标,表示吸收强度,吸收带为向下的谷。
红外光谱研究始于20世纪初期,自1940年商品红外光谱仪问世以来,红外光谱在有机化学研究中得到了广泛的应用。
通常的红外光谱频率在4000~625cm-1之间,正是一般有机化合物的基频振动频率范围,可以给出丰富的结构信息:谱图中的特征基团频率可以指出分子中官能团的存在;全部光谱图则反应整个分子的结构特征。除光学对映体外,任何两个不同的化合物都具有不同的红外光谱。
红外光谱是检测有机化合物结构最稳定可靠的方法之一,此外它还有测试样品范围广(固体、液体、气体、无机、有机以及高分子化合物都可以检测),仪器结构简单、测试迅速、操作方便、重复性好等优点。但是由于红外光谱很复杂,只能用于化合物官能团的鉴定,一般情况下要和其它的谱图结合使用。
二、红外吸收光谱仪
(一)红外吸收光谱仪主要部件
红外光谱主要部件有:光源、样品池、单色器、检测器、放大记录系统
根据红外吸收光谱仪的结构和工作原理不同可分为:色散型红外吸收光谱仪和傅立叶变换红外吸收光谱仪(FI-IR)
1、光源
能发射高强度连续红外辐射的物质,常采用惰性固体作光源
能斯特灯—由锆、钇、铈或钍的氧化物
特点:发射强度大,尤其在高于1000cm-1的区域;稳定性较好;机械强度较差,价格较贵
硅碳棒—由碳化硅烧结而成
特点:在低波数区发射较强,波数范围宽,400~4000 cm-1;坚固、寿命长,发光面积大用的较多
2、吸收池
玻璃、石英等对红外光均有吸收
红外吸收池窗口,一般用一些盐类的单晶制作如KBr 或 NaCl 等(它们极易吸湿,吸湿后会引起吸收池窗口模糊。要求恒湿环境